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Jun 24, 2023

Sensori non invasivi per il cervello

As fun as brain-computer interfaces (BCI) are, for the best results they tend to

Per quanto divertenti siano le interfacce cervello-computer (BCI), per ottenere i migliori risultati tendono ad avere l'asterisco principale che richiede il taglio e il sollevamento di una sezione del cranio per impiantare un array Utah o un sistema di elettrodi simile. Un'alternativa non invasiva è costituita dagli elettrodi posizionati sulla pelle, ma con una risoluzione ridotta. Questi elettrodi sono oggetto di un recente esperimento di [Shaikh Nayeem Faisal] e colleghi di ACS Applied NanoMaterials che utilizzano elettrodi rivestiti di grafene nel tentativo di ottimizzare le loro prestazioni.

Sebbene gli elettrodi esterni possano essere accettabili per compiti di base, come la registrazione di una risposta a uno specifico impulso (visivo) o per le registrazioni EEG, possono essere poco pratici nell’uso generale. Gran parte di ciò è dovuto agli svantaggi delle varietà "umida" e "secca", che come suggerisce il nome implicano un gel elettricamente conduttivo con la prima.

Questo gel garantisce un contatto solido e una resistenza non superiore a 5 – 30 kΩ a 50 Hz, mentre i sensori a secco funzionano piuttosto male a >200 kΩ a 50 Hz con caratteristiche segnale-rumore peggiori, anche prima di aggiungere problemi come l'utilizzo il sensore su un cuoio capelluto peloso, come tende ad essere il caso della maggior parte dei soggetti umani.

In questo studio, hanno creato serie di elettrodi in una serie di configurazioni, ciascuna delle quali utilizzava il grafene come materiale di interfaccia. L’obiettivo era ottenere un segnale anche attraverso i capelli umani – come nella parte posteriore della testa vicino alla corteccia visiva – che sarebbe stato alla pari con gli elettrodi bagnati. I ricercatori hanno ottenuto risultati molto promettenti con i sensori di grafene epitassiale (HEPG) a disegno esagonale e, anche in questa fase iniziale di prototipo, la tecnica potrebbe offrire un’alternativa laddove gli elettrodi bagnati non sono un’opzione.

Sebbene l'argomento sia complesso, le interfacce cervello-computer non devono essere l'unico dominio dei laboratori di ricerca. Di recente abbiamo trattato un componente aggiuntivo hardware aperto per Raspberry Pi che può consentirti di sperimentare il rilevamento e il filtraggio dei biosegnali comodamente da casa tua.